软件无线电发展综述

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1、万方数据电信科学2001年第11期专题：软件无线电·软件无线电发展综述杨涛吴启晖王金龙(解放军理工大学通信工程学院南京210016)摘要软件无线电是实现无线通信的新概念和新体制，是其未来的发展方向。本文首先介绍了软件无线电的思想，呲及推动其发展的市场厢索和技术因索。其次，介绍了软件无线电的现状和发展方向，关键词软件无线电数字信号处理数模转换智能天线硬件抽象层1引言的发展预期。软件无线电作为实现通信的新概念和新体制，将成为继模拟通信到数字通信和固定通信到移动通信之后的无线通信领域的又一次革命。软件无线电至今还没有严格而准确的定

2、义．但是可以把它的核心思想归结为两点：宽带A／D、D／A尽可能地靠近射频端；利用数字信号处理(DsP)技术，取代专用集成电路(ASIc)，尽可能多地用软件来定义和实现无线通信的功能，如：上下变频、调制解调、编解码、加解密、多址等等。从以上软件无线电的核心思想可以看出，软件无线电可以提供多模式、多标准下的通信，并且理论上可以提供所有现有的和将来会出现的无线服务，图l给出了人们对软件无线电系统终端网络频谱规则研究领域2推动软件无线电发展的因素(1)市场的需求市场的需求是软件无线电发展的巨大动力。TRU盯(‘rranspa托nil

3、vReco娟肼rableUbi町11llousTe咖irIal)，一个得到欧洲通信协会资助的联合研究项目组做了大量的工作，调查了对未来无线通信系统的市场需求，归纳起来可分为以下几类：·最终用户：最终用户需要方便而健壮的移动接人，可以在宽带多媒体、广播、无线互联网等多种接人中无缝地切换；根据服务内容的不同，可以提供不同的服务质量；通信系统有友好的用户接f_1，用户可以方便地设置和更换应用软件。中期长期2000年(2000—2∞5年)(2005∞毗0年)I单模2G舟G取模合成多模全软件定义电路交换分组交换统一的网白组织的同频谱预

4、分配受限的频谱共享动态的额潜分配—额谱工程—频谱工程—多种模式监视—频谱分析—交叉技术的切换—先进的寻址方案—提供可伸缩的服务—基于对象的安全—商频谱、功率效—模式转换协议软件下载率的谓制解词一智能模式转换算法—分布式终端管理～盲调制模式检测一动态配置《≤：======3无线技术和多模式体系结构匕=======：'

5、圭

6、1软件无线电系统的发展应用开发商／内容提供商：他们希望软件的开发是和底层的网络服务、终端的能力无关的；终端设备要支持一定的系统复杂度的增加以及应用和服务的变更。服务提供商：可以提供和底层网络无关的服务；允许终

7、端用户自行定制服务；可“无缝地改变无线接人方式和网络运营商；可动态地分配资源以满足不同的服务质量需求。网络运营商：为了更好地利用频谱资源，应该允许根据客户的需求灵活地分配频谱，允许在一定频段内有共存的接人方案；可以重新配置无线接人设备和与核心网的媒体接人设备。设备的制造厂商：他们希望不同的产品·25·万方数据电信科学2001年第11期可以通过统一的硬件平台来实现；可以通过软件的下载和安装来修复系统的BuG或增强系统的功能，这样可以降低产品招回的成本或增加收入来源。从“上这些需求可以看出，人们对未来无线通信系统的期望是比较高的

8、，以现有的无线通信手段，很难满足各方面的需求。软件无线电的概念就是在这样的背景下产生的。可以说，人类的需求推动了技术的进步，技术的发展又带动了人类需求的增长：(2)技术的发展软件无线电的思想可以变为现实，有赖于技术的进步。无线通信的技术的发展大致经历了这几个阶段：纯模拟的实现，用数字技术实现部分控制和接口功能，基带信号处理用数字技术实现，中频实现数字化，模块化的思想引入到无线电的设计，软件无线电。在这个过程中，以下的技术对软件无线电的发展起到了关键的作用。l域管理l下载管理安装管理

9、文件管理内存管理交通管理资源管理0毒{l实

10、时操作系统1l!⋯一．I¨

11、⋯”ll第三层驱动II配置驱动ll特别控制ll第二层驱动II下载驱动ll驱动l0硬件抽复屡1)数字信号处理技术为了将尽可能多的无线通信功能用软件来实现，有两种技术是其实现的前提：高速ADc和DAc技术、高速DsP技术。近年来，半导体技术发展很快，ADc变换器5年内采样速率大约提高了25倍，而DSP的处理能力则提高了差不多100倍：2)计算机技术计算机技术的飞速发展对软件无线电的发展起到了借鉴作用。软件无线电中分层的体系结构、模块化的思想、面向对象的理论等大多借鉴了计算机领域的研究成果。可以说，没有

12、现代的计算机技术，就没有今天的软件无线电。3软件无线电的现状软件无线电的概念在20世纪的90年代初由J0sephMicoh提出，在1995年形成了研究的热点，到1999年达到了高峰。目前，在国内外大约有超过500家的科研机构在进行软件无线电的研究：其涵盖了软件无线电从硬件到软件，从军用到民